本書(shū)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點(diǎn)工作計(jì)劃（“101計(jì)劃”）系列教材之一，以開(kāi)發(fā)一個(gè)具有數(shù)十條指令規(guī)模且能夠通過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的功能型CPU為挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)學(xué)生掌握基于模型的CPU開(kāi)發(fā)方法，進(jìn)而具備分析、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本能力，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本書(shū)根據(jù)設(shè)計(jì)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的教學(xué)要求，將傳統(tǒng)意義上的匯編語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)組成兩門(mén)課程的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)，重點(diǎn)講授數(shù)據(jù)表示與運(yùn)算方法、計(jì)算機(jī)指令與匯編語(yǔ)言、單周期CPU、多周期CPU、流水線CPU、存儲(chǔ)層次、輸入輸出和MIPS微系統(tǒng)等內(nèi)容。